經(jīng)過800多個(gè)日夜，中交天和機(jī)械設(shè)備制造有限公司制造的超大直徑盾構(gòu)機(jī)“振興號”近日打通近3千米的南京和燕路過江通道右線，至此，該項(xiàng)目隧道實(shí)現(xiàn)雙線貫通。

據(jù)了解，“振興號”刀盤直徑15.03米，總長135米，重達(dá)4000噸，應(yīng)用了常壓換刀裝置、刀盤伸縮擺動(dòng)裝置等國產(chǎn)核心部件。和燕路過江通道右線盾構(gòu)隧道全長2976米，隧道施工具有“高”“薄”“險(xiǎn)”的特點(diǎn)——施工水壓“高”，壓強(qiáng)高達(dá)0.79兆帕，相當(dāng)于一個(gè)指甲蓋承受7.9公斤的重量；隧道覆土“薄”，盾構(gòu)機(jī)下穿新生河，最小覆土厚度僅5.97米，在江中最低點(diǎn)的覆土厚度也僅有10.25米；施工地質(zhì)“險(xiǎn)”，土巖復(fù)合地層掘進(jìn)距離長約1865米，還要穿越5條斷裂帶，在國內(nèi)超大直徑盾構(gòu)隧道施工中較為少見。

“十隧九漏”，滲漏水現(xiàn)象是困擾盾構(gòu)隧道施工的技術(shù)難題。滲漏水不僅影響隧道施工正常進(jìn)行，增加施工成本，如果處置不當(dāng)，還會增加隧道運(yùn)營期的安全風(fēng)險(xiǎn)。管片上浮問題和拼裝水平，直接影響管片拼接質(zhì)量，極易導(dǎo)致滲漏發(fā)生。為此，中交天和采取增加配重的方式，將管片的上浮力與配重產(chǎn)生的重力實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡；在上軟下硬地層掘進(jìn)時(shí)，采用提高刀盤轉(zhuǎn)速、降低掘進(jìn)速度、加強(qiáng)沉降監(jiān)測等方式控制施工；在穿越斷裂帶時(shí)，采用預(yù)先對斷裂帶注漿加固、優(yōu)化掘進(jìn)參數(shù)等方式控制風(fēng)險(xiǎn)源；在巖溶段，配備超前探測與超前注漿系統(tǒng)。施工過程中，“振興號”將隧道管片錯(cuò)邊量控制在2至3毫米，遠(yuǎn)低于12毫米的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

“振興號”的“心臟”主驅(qū)動(dòng)上還安裝了球鉸軸承，保證主驅(qū)動(dòng)在復(fù)雜施工環(huán)境下，除了伸縮功能外，還能進(jìn)行擺動(dòng)，增強(qiáng)盾構(gòu)機(jī)對江底復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力。

盾構(gòu)機(jī)穿行地下，猶如吞石吐泥的巨龍，刀具就是它的“牙齒”。“振興號”采用超長掘進(jìn)距離不換刀技術(shù)，應(yīng)用了刀具全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。超長掘進(jìn)距離不換刀技術(shù)不僅可為盾構(gòu)施工節(jié)約數(shù)以億計(jì)的成本，還降低了換刀導(dǎo)致隧道坍塌和人身傷害的風(fēng)險(xiǎn)。

在上軟下硬的砂卵石地層，常規(guī)超大直徑盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)200米左右就需更換刀具，而“振興號”在施工中連續(xù)掘進(jìn)了1500米。掘進(jìn)到800米時(shí)，刀具最大磨損量僅5毫米，而允許的磨損量是50毫米；掘進(jìn)到1500米時(shí)，刀具最大磨損量僅9毫米。

盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入不同地質(zhì)層，面對不同掘進(jìn)環(huán)境，技術(shù)人員通過刀具全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及時(shí)監(jiān)控46把刀具的狀況，防止因刀具異常磨損導(dǎo)致掘進(jìn)偏離。與設(shè)計(jì)圖紙相比，“振興號”的掘進(jìn)線路偏差不到1厘米。

據(jù)了解，和燕路過江通道建成通車后，將與浦儀公路西段、長江五橋組成“公路一環(huán)+井字快速路”的快速路網(wǎng)布局，促進(jìn)南京都市圈的建設(shè)發(fā)展。